熔模铸造 - chen-jiaoxue

   熔模铸造又称失腊法。失腊法是用腊制作所要铸成器物的模子，然后在腊模上涂以泥浆，这就是泥模。泥模晾干后，在焙烧成陶模。一经焙烧，腊模全部熔化流失，只剩陶模。一般制泥模时就留下了浇注口，再从浇注口灌入铜液，冷却后，所需的器物就制成了。
        我国的失腊法至迟起源于春秋时期。河南淅川下寺2号楚墓出土的春秋时代的铜禁是迄今所知的最早的失腊法铸件。此铜禁四边及侧面均饰透雕云纹，四周有十二个立雕伏兽，体下共有十个立雕状的兽足。透雕纹饰繁复多变，外形华丽而庄重，反映出春秋中期我国的失腊法已经比较成熟。战国、秦汉以后，失腊法更为流行，尤其是隋唐至明、清期间，铸造青铜器采用的多是失腊法。
        失腊法一般用于制作小型铸件。用这种方法铸出的铜器既无范痕，又无垫片的痕迹，用它铸造镂空的器物更佳。中国传统的熔模铸造技术对世界的冶金发展有很大的影响。现代工业的熔模精密铸造，就是从传统的失腊法发展而来的。虽然无论在所用腊料、制模、造型材料、工艺方法等方面，它们都有很大的不同，但是它们的工艺原理是一致的。
        云纹铜禁，1978年至1979年于河南省淅川县下寺出土。高28厘米，长107厘米，宽47厘米。铜禁是古代安放酒器的案形器，大约始于西周早期，至迟到春秋中晚期仍未被淘汰。此为长方体，禁的中心为平整光亮的素面，禁的四边和四个侧面饰多层立体透雕云纹，器下有十个昂首前行的虎形器足。禁面四侧等距离地攀附着12条龙头怪兽，头均向禁面，呈现群龙拱卫的壮观场面。这是一件镂空透雕、浮雕和立雕状附加饰物完美结合的青铜工艺品。铜禁四周攀附龙头怪兽，框边纹饰结构均为多层云纹，表层纹饰与内部多层铜梗构成复杂的空间立体镂空装饰，层次丰富，花纹精细，精确度也极高，是使用失蜡法铸造的。现藏于河南省文物研究所。
        熔模铸造是以最终产品为摹本，将石蜡类材料压制成精确光洁的蜡模，在蜡模上涂敷多层耐火材料，待浆料干燥硬化后形成型壳，然后将凝固在型壳内的蜡模熔化使之流出，再将型壳焙烧使之坚固、干燥，最后再将熔化的液态金属浇注入型壳中，液态金属在型壳中冷却、凝固后即成为精确光洁的铸件。这种铸造工艺可以生产出精密复杂、接近于产品最后形状，可不加工或很少加工就可直接使用的金属零部件或精美工艺品，所以，它是一种近净形的金属液态成形工艺。与砂型铸造方法相比，具有以下特点：

　　1、铸件尺寸精度高，表面粗糙度值低，可以实现少加工或无切削加工；
2、可以铸造薄壁件或重量很轻的铸件；特别适合铸造带有花纹、文字或沟槽类的铸件；
3、能够铸造特别复杂的铸件，或将众多零件组合、焊接。

目前，中国熔模铸造有两类水平的工艺，第一类企业采用中温模料制模和硅溶胶或硅酸乙酯粘结剂制壳的熔模铸造工艺，即国际通用的熔模铸造工艺。第二类为采用低温模料和水玻璃粘结剂制壳工艺，其铸件尺寸精度和表面粗糙度比第一类差，达不到国际熔模铸造水平。还有采用中温或低温模料制模，表面层采用硅溶胶、加固层采用水玻璃制壳的复合工艺，能够在保证较高的尺寸精度和表面质量情况下降低成本。

我国精密铸造生产的铸件主要是采用第一类工艺生产的航空及燃气轮机用铸件，质量达到国际水平，采用第一类和复合工艺生产的商业用精铸件，其质量检查项目和标准低于航空件。采用第二类工艺生产的尺寸精度和表面粗糙度要求低的熔模精铸毛坯件。目前，国内水平高的航空精铸件产量很少，仅占总产量的1.8%，一般商用精铸件占25.6%，而且质量还达不到国际标准，水玻璃铸件却占总产量的72.6%。总体与美国、英国、欧日等先进国家和地区熔模铸件的市场结构相比，有明显的差距。
尽管如此，中国熔模铸造工艺的各个环节还是有了长足的进步，对熔模铸造发展有较大影响的新材料、新工艺、新设备也很多，如水溶性型芯、陶瓷型芯、金属材质改进、大型熔模铸造技术、钛合金熔模铸造、定向凝固和单晶铸造、过滤技术、热等静压、快速成型技术、计算机在熔模铸造中应用以及机械化自动化等技术发展使熔模铸造不仅能生产小型铸件，而且能生产较大铸件，最大的熔模铸件的轮廓尺寸已近2m，而最小壁厚却不到2mm。同时熔模铸件也更趋精密，除线性公差外，零件也能达到较高的几何公差。熔模铸件的表面粗糙度值也越来越小，可达到Ra0.4um。中国的精铸业应用第一类工艺生产的航空精铸件产量很少，高质量的精铸件也不多，大多生产精度要求不高的管件、五金、马具和汽车零件，合金种类单一，特别是高温合金和有色合金所占的比重太小，我国的精铸水平还是十分落后。